DEP0027249DA - Tellereinsatz für Butterungszentrifugen - Google Patents

Description

Bei völlig geschlossenen, sogenannten hermetischen Milchzentrifugen verwendet man einen Trommeleinsatz aus vielen kegeligen Tellern, die mit geringen Zwischenräumen übereinanderliegen, um die Milch in dünne Scheiben zu zerlegen. Diese Zentrifugen werden neuerdings auch unmittelbar zur Butterherstellung benutzt, indem der auf die übliche Weise gewonnene Rahm nochmals in ihnen von der überschüssigen Restmagermilch befreit wird, so daß das austretende Fett den vorgeschriebenen Wassergehalt (20%) in der in ihm noch enthaltenden Magermilch besitzt. Für diesen Arbeitsgang verwendet man, wie gesagt, die übliche Ausführung der hermetischen Milchzentrifugen.

Da jedoch die Vollmilch mit einem Durchschnittsfettgehalt von 3,3% gegenüber dem in die Butterzentrifuge gelangenden Rahm mit einem Fettgehalt von 30% ein in der Hauptsache durch ihre dünnflüssige Beschaffenheit hervorgerufenes, anders geartetes Verhalten zeigt und Betriebschwierigkeiten verursacht, so wird mit der Erfindung ein neuer Tellereinsatz vorgeschlagen, der den veränderten Verhältnissen Rechnung trägt und alle auftretenden Schwierigkeiten beseitigt. Es hat sich gezeigt, daß, während beispielsweise die Leistung der Milchzentrifugen 5000 l/h beträgt, die gleiche Zentrifuge, wenn sie als Butterzentrifuge arbeitet, ganz erheblich weniger an Flüssigkeit leistet, wobei allerdings die Fettmenge die gleiche geblieben ist.

Bei der gewöhnlichen Milchzentrifuge sind die Teller mit dem geringen Abstand von etwa 0,4 mm übereinandergeschichtet, damit sie durch die Reibung die dünnflüssige Milch der Umlaufgeschwindigkeit der Trommel möglichst nahe bringen. Die Butterungszentrifuge hingegen verarbeitet Rahm mit wesentlich höherem Fettgehalt, wodurch sich eine weit größere Konsistenz der durchfließenden Masse ergibt. Der enge Zwischenraum zwischen den Tellern setzt daher im Verein mit der Zähflüssigkeit des dicken Rahmes der Scheidung von Magermilch und Fett vermehrten Widerstand entgegen, so daß die Stundenleistung, bezogen auf die Flüssigkeitsmenge, nur gering bleibt. Diesem Übelstand soll nun der Gegenstand der Erfindung abhelfen.

In Bild 1 - 3 ist eine Zentrifugentrommel schematisch im Schnitt dargestellt mit drei verschiedenen Tellereinsätzen. Mit 1 ist die hohle Trommelwelle bezeichnet, durch die der Rahm der Trommel zugeführt wird. Er gelangt in den unteren Vorraum 2 der Trommel und von hier in den Verteiler 3, der durch drei kurze Rohrstücke gebildet wird. In der Trommel 4 sind die Teller 5 in der üblichen Weise, abgesehen von dem gegenseitigen Abstand, angeordnet. Senkrecht über der Austrittsöffnung des Verteilers 3 befinden sich in den Tellern runde Löcher 6, die im Tellersatz einen Kanal bilden, durch den dem Flüssigkeitsstrom ein Aufsteigen ermöglicht wird, so daß alle Tellerzwischenräume gleichmäßig mit der Flüssigkeit beschickt werden. Die Löcher und der Austritt des Verteilers in die Trommel sind in der sogenannten neutralen Zone untergebracht, in der der Fettgehalt des eintretenden Rahmes ungefähr dem Fettgehalt der durch die Zentrifugalkraft sich in Fett und Magermilch scheidenden Flüssigkeit entspricht. Der Drehachse näher ist der Fettgehalt höher, dem Umfange näher wird er immer kleiner, bis sich schließlich nur noch Spuren von Fett in der austretenden Magermilch befinden und auf der entgegengesetzten Seite (dem Zentrum) das aus dem Tellersatz austretende Fett den gewünschten Gehalt an Mager- milch aufweist. Die Pfeile geben in den Abbildungen die Richtung der Bewegung an. Während nun bei den gewöhnlichen Entrahmungszentrifugen die Fettmenge einen geringen Teil im Verhältnis zur gesamten Flüssigkeitsmenge darstellt, ist dies bei der Butterungszentrifuge nicht der Fall, sondern der Anteil des Fettes hat eine wesentlich größere Zahl angenommen. Außerdem hat sich die in dem abfließenden Fett noch vorhandene Magermilch auf etwa 20% verringert. Dadurch tritt zunächst die Notwendigkeit auf, die Löcher in den Tellern, die die Verteilung des eintretenden Rahmes in den Tellersatz vermitteln, weiter nach außen zu verlegen, weil die neutrale Zone ebenfalls dorthin gewandert ist. Ferner muß der Zwischenraum zwischen den Tellern erheblich vergrößert werden, um der Konsistenz der nach der Achse zu immer mehr an Flüssigkeit ärmeren Masse gerecht zu werden. Die durch das Verteilerrohr 2 in den Tellersatz einströmende Flüssigkeit hat durch die Mitnehmerwirkung des Verteilers bereits die Drehzahl der Trommel sowie die an diesem Radius vorhandene Umfangsgeschwindigkeit erreicht. Damit aber eine fast vollständige Trennung des Fettes von der Magermilch erfolgt, muß die nach dem äußeren Umfange immer fettärmer werdende Flüssigkeit noch mehr beschleunigt werden, da ja der Radius stetig größer wird. Dies besorgt die Reibung der Flüssigkeit an der Unterseite der Tellerwände, gegen die die Flüssigkeit durch die Zentrifugalkraft angepreßt wird. Da aber die Flüssigkeit nach außen hin wegen des geringer werdenden Fettgehaltes immer dünnflüssiger wird, so darf hier der Zwischenraum zwischen den Tellern nicht zu groß sein. Er muß am äußeren Umfange der Teller genau den Abstand haben, wie er bei den Milchzentrifugen üblich ist, weil sonst die verlangte Entrahmungsschärfe nicht mehr erreicht werden kann. Dagegen muß an dem der Drehachse näher gelegenen Teil der Teller ihr Zwischenraum der Zähigkeit der Fettmasse angepaßt werden und damit wesentlich grö- ßer sein als am Umfange. Es wäre demnach falsch, lediglich durch Verminderung der Zahl der Teller über den gleichen Raum einen größeren Zwischenraum herbeiführen zu wollen. Hierdurch würde die Entrahmungsschärfe bedeutend beeinträchtigt werden. Während die Reibung an den Tellern die Flüssigkeit auf ihrem Wege von den Löchern nach außen beschleunigt, um auf eine immer höhere Umfangsgeschwindigkeit zu kommen, ist dies auf dem Wege von den Löchern zur Drehachse nicht mehr erforderlich. Im Gegenteil, hier vermindert sich die Umfangsgeschwindigkeit der Teller immer mehr, während das dem Zentrum zuströmende Fett infolge seiner lebendigen Kraft die einmal angenommene Geschwindigkeit beizubehalten bestrebt ist. Auf diesem Teile der Bewegung kann daher eine Reibung zwischen Flüssigkeit und Tellern entbehrt werden.

Eine Trommel, die diesen Forderungen gerecht wird, ist in Abbildung 1 dargestellt. Es geht daraus hervor, daß der Zwischenraum der Teller am Umfange wesentlich kleiner ist als in der Nähe der Achse. Er entspricht am äußeren Umfange genau den gewöhnlichen Milchzentrifugen. Wie aus der Abbildung ersichtlich, steigt das Fett in üblicher Weise am Zentrumrohr hoch und gelangt durch Löcher 7 zum Austritt 8. Die Magermilch dagegen gelangt an die äußere Trommelwand und über den Rand des Obertellers 9 zum Austritt 10.

Man hat es durch diese Anordnung völlig in der Hand, genau den Eigenschaften der verschiedenen Konsistenz von Fett und Magermilch Rechnung zu tragen, indem man den Abstand der Teller in der Achsennähe entsprechend bemißt, während der Abstand am Umfange immer derselbe bleibt. Es besteht jedoch bei dieser Anordnung eine fabrikationsmäßige Schwierigkeit, indem jeder Teller mit einem anderen Kegel hergestellt werden muß. Will man dies umgehen, so verzichtet man auf die allmähliche Vergrößerung des Querschnittes, indem man diesen absatzweise verändert, wie in Abbildung 2 und 3 dargestellt. In beiden Anordnungen besitzen die Teller den gewohnten Konus. In Abbildung 2 ist der vergrößerte Querschnitt dadurch entstanden, daß zwei verschiedene Teller benutzt werden, von denen die eine Serie 11 nur bis zu den Löchern für die in den Tellersatz eintretende Flüssigkeit reicht. Dadurch bestehen hier für die sich bildende Magermilch die gleichen Verhältnisse wie bei den üblichen Milchzentrifugen. Die bisherige Entrahmungsschärfe bleibt also gewahrt. In der von den Löchern nach der Achse zu liegenden Zone ist nur die halbe Zahl der Teller in normaler Ausführung 12 vorhanden, so daß hier für das zähflüssige Fett eine ungehinderte Abflußmöglichkeit besteht.

Während bei dieser Anordnung die Querschnitte zwischen den Tellern nur einmal geteilt sind, hat in Abbildung 3 eine dreimalige Teilung stattgefunden. Der erste Tellersatz 13 reicht wieder bis zur Lochreihe, der zweite 14 ein Stück höher und der dritte 15 besteht aus Tellern normaler Ausführung. Die Teilung kann natürlich noch weiter fortgesetzt werden.

Sinngemäß läßt sich die angegebene Anordnung der Teller auch für andere Flüssigkeiten verwenden, bei denen die Verhältnisse zwischen Fett und abgeschiedener Flüssigkeit ähnlich liegen.

Claims (2)

1. Tellereinsatz für Butterungszentrifugen, dadurch gekennzeichnet, daß der senkrechte Abstand zwischen benachbarten Tellern in der Richtung zur Drehachse allmählich vergrößert wird.

2. Tellereinsatz für Butterungszentrifugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der senkrechte Abstand zwischen benachbarten Tellern in der Richtung zur Drehachse absatzweise vergrößert wird, indem Teller mit gleicher Steigung, aber verschiedenem inneren Durchmesser abwechseln.